[实用新型]活体指纹采集仪

说明书

本实用新型涉及一种活体指纹采集仪。

随着计算机技术和指纹自动识别技术的迅速发展，计算机自动指纹识别系统在公安领域的应用得到迅速推广。大容量、高质量的指纹样本库是指纹自动识别系统的应用基础。以前，工作人员要先将被收集人的指纹捺印到纸质的指纹捺印卡上，再用扫描仪将卡上的指纹图像扫描到计算机里进行建库。这种方法工作量大，而且所收集到的图像质量也难以保证。活体指纹采集是解决上述问题的一种较好途径。工作人员使用一种专用设备，将被收集人的活体指纹直接录入到计算机里。这种方法效果好，效率高。

直接从活体手指上采集指纹容易受棱镜采样面上残留污渍影响，而且要求仪器有较大的采样范围，这样就对采集仪提出了较高的要求。

本实用新型的目的就是为了解决以上问题，提供一种活体指纹采集仪，既有较大的采集范围，又可以消除棱镜采样面上残留污渍影响。

本实用新型实现上述目的的方案是：一种活体指纹采集仪，包括光源、采集棱镜、成像物镜、图象传感器，其特征是：所述光源、采集棱镜、成像物镜、图象传感器在光路上依次排列，即光源发出的光经采集棱镜的入射面进入采集棱镜，被采集棱镜采样物面上的活体手指反射的光线一部分由采集棱镜的出射面射出；其特征是：所述采集棱镜是四棱镜或五棱镜，活体指纹通过该采集棱镜及成像物镜成像于图象传感器。

采用以上方案的有益效果：由于使用四棱镜或五棱镜，可以使棱镜的采样面较大而不增加加工难度；另外，可以利用全反射原理，使所成的指纹像是在暗背景上的亮图像，从而大大增加了清晰度，有效消除了棱镜采样面上的残留痕迹对指纹图象的影响。(只要采样物面与出射面的夹角小于或等于棱镜采样物面处的全反射临界角，这样所有经采样物面进入棱镜的外界光线的出射方向都在成像系统光轴之下。当成像物镜与棱镜出射面之间的距离足够远时，所有经采样物面进入的外界光线都不可能进入成像物镜。另一方面，如果采样物面与出射面的夹角大于光源上所有光点在采样物面上的最大反射角，即可保证光源发出的光经棱镜采样物面直接反射的光线不能进入成像光学系统。满足以上条件后，当采样物面没有活体手指或手掌放置时，就没有任何光线进入成像光学系统，这时成像系统所获得的图像为全黑图像，称之为“暗背景图像”。当有手掌或手指放在采样物面时，由于手掌或手指的散射作用，使掌纹或指纹在成像物镜处成像。因此，其成像原理是：在“暗”背景上成一个“亮”的像。与传统指纹采集仪的采集棱镜在“亮”背景上成一个相对“暗”的像相比，显然其清晰度提高了。同样实现上述条件，用三棱镜的制造难度是很大的，因所需三棱镜的体积很大，而其中有效体积并不多)

图1是本实用新型活体指纹采集仪光学系统示意图。

图2是本实用新型活体指纹采集仪光学系统A向示意图。

图3是本实用新型活体指纹采集仪整机示意图。

图4是本实用新型活体指纹采集仪整机侧面示意图。

图5是采用四棱镜时的光学系统示意图。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例一：见图1、2、4，所示活体指纹采集仪包括光源1、采集棱镜2、成像物镜5、图象传感器6，其特征是：所述光源1、采集棱镜2、成像物镜5、图象传感器6在光路上依次排列，即光源1发出的光经采集棱镜2的入射面进入采集棱镜2，被采集棱镜2的采样物面上的活体手指反射后的部分光线由出射面射出；其特征是：所述采集棱镜2是四棱镜(图5)或五棱镜(图1、2)，活体指纹通过该采集棱镜2及成像物镜5成像于图象传感器6。

为使操作更加方便，本例采用特殊的采集窗设计，使所述采集棱镜2的采样物面相对于整机向上、向前突出。

在所述采集棱镜2的后面成像物镜5之前，还设置补偿棱镜3，所述补偿棱镜3为三棱镜。由于采集棱镜使指纹图3像产生了单方向的几何压缩，使系统获得的指纹图像的长宽比例与实物指纹的长宽比例不相符合，带来采集失真，而补偿棱镜的作用就是将指纹图像从另一个方向进行单压压缩，并使最终获得的图像与实物指纹的长宽比例相同，从而消除上述的采样失真。

为减轻整机装调的工作量，上述补偿棱镜3和采集棱镜2连接为一个整体。为了加工方便，可用光学胶将二者胶合。